Wody opadowe – problemy z odprowadzeniem do sieci

Nigdy nie było i nie będzie możliwości zapewnienia pełnej gwarancji bezpieczeństwa użytkownikom systemów zagospodarowania wód opadowych. Przy tym znajomość zjawisk meteorologicznych pozostaje istotnie ograniczona. Wbrew pozorom w miarę wiarygodne obserwacje dla terenu całej Polski pochodzą z okresu niespełna 100 lat. Można mieć przy tym szereg zastrzeżeń co do lokalizacji, sposobu wykonania pomiaru oraz ich opracowania.

Wydarzenia ostatnich lat wywołują zmiany postaw w stosunku do problemu rozwiązania występujących zagrożeń. Z jednej strony mamy do czynienia z dość jednoznacznym kształtowaniem się okresów „suchych” i „mokrych” o obciążeniach niemieszczących się w dotychczasowych standardach, z drugiej strony – z bardzo zróżnicowanymi postawami projektantów. W tym ostatnim przypadku występuje zarówno już tradycyjne lekceważenie, jak i tendencja do demonizowania zjawisk.

Od pewnego czasu występuje tendencja do powiększania przepływów obliczeniowych – do 500, a nawet 600 l/(s * ha). W praktyce odpływ generowany przez tak wielki opad pojawia się okresowo, wystąpił np. w rejonie przylegającym do strefy wyżynnej w trakcie powodzi gdańskiej w lipcu 2016 r., ale zagadnieniem otwartym pozostaje to, czy takie postępowanie ma sens w skali całego systemu (charakterystyczne, że tendencje takie pojawiają się na obszarach o minimalnym zagrożeniu).

Poza tym nie można powiększać spływów obliczeniowych w sposób nieograniczony. Zaraz padnie pytanie, dlaczego np. 600, a nie 1000, bo przecież to też możliwe? Jednak np. kalkulator wchodzący w skład domeny retencja.pl pozwala na w miarę trafne oszacowania przy zachowaniu akceptowalnego poziomu ryzyka. Obecnie prowadzone są prace nad powstaniem polskiego atlasu elektronicznego Panda będącego odpowiednikiem niemieckiego atlasu Kostra.

Mniejsze zło

Nie wolno żywić nadmiernych złudzeń – każde założenie przyjmowane przy wymiarowaniu urządzeń obsługujących wody opadowe mieści się w kategorii wyboru mniejszego zła. Nie zmienią tego nawet najlepsze programy komputerowe oraz modele. Odwrotnie – poprzez swoją dokładność mierzoną liczbą miejsc po przecinku stwarzają one zagrożenie iluzją pozornej dokładności. Stąd szczególne znaczenie ma rozsądne postępowanie, którego podstawy stwarza norma stwarza norma PN-EN 752 (Zewnętrzne systemy kanalizacyjne), a szczególnie wytyczna A118 [1].

Dwie sytuacje

Trzeba jednoznacznie odróżnić dwie sytuacje – standardowych sieci i urządzeń oraz elementów decydujących o funkcjonowaniu systemów. Dotychczasowe doświadczenia są tu raczej jednoznaczne – punktem wystąpienia problemów są przede wszystkim różnego rodzaju przepusty, konstrukcje ograniczające światło kanałów [m.in. przewody i urządzenia podwieszone pod konstrukcje mostowe oraz przejścia rurociągów przez cieki (kanały, zbiorniki retencyjne); dość specyficzne miejsce zajmują tu rurociągi energetyczne)] i zaniżenia terenu. Oddzielnym zagadnieniem pozostają parametry przepompowni ścieków związanych z systemami zagospodarowania wód opadowych. Tu zbyt często myli się zjawiska dynamiczne związane z wodami opadowymi z dość typowymi sączącymi się przepływami ścieków sanitarnych.

Czy powiększać?

Czy celowe jest powiększanie wielkości obliczeniowych poza formalne ramy określone normą bądź wytyczną? Poza wybranymi krytycznymi miejscami raczej na pewno nie, bo prowadzi to tylko do generacji kosztów, a sama średnica przewodu nie musi decydować o wydolności systemu. Powódź pomorska w 2001 r. wykazała jednoznacznie, że w warunkach ekstremalnych przewody kanalizacji deszczowej mogą posiadać duże rezerwy przepustowości, a równocześnie na powierzchni terenu mamy do czynienia z zalewaniem. Sytuacja ta jest konsekwencją braku zdolności wpustów do przyjęcia spływu. Przede wszystkim rzeczywista sprawność wpustu jest ograniczona nawet do 10-20%, a więc wymiarowanie rozstawu na podstawie teoretycznej wielkości zlewni jest nieuzasadnione. Stąd rozstawy na poziomie 40, a nawet 60 m mogą po prostu okazać się nieskuteczne.

Ważny spadek

Bardzo poważnym problemem pozostaje spadek odwadnianej powierzchni, przy czym chodzi tu o spadek wypadkowy. Ważny jest tu zarówno spadek podłużny, jak i poprzeczny, a więc wysoka wartość jednej ze składowych nie może zastąpić drugiej. W przypadku terenu płaskiego istotne znaczenie posiada skrócenie drogi dopływu do wpustu, natomiast dla nawierzchni o znacznym spadku podłużnym – wydłużenie czasu kontaktu spływającego strumienia z nasadą wpustu.

Wpusty

Stan techniczny nasady wpustu w znacznym stopniu decyduje o możliwości bezpośredniego odbioru wody. Duże znaczenie ma relacja wysokościowa pomiędzy poziomem odwadnianej nawierzchni a nasadą wpustu. Według niektórych opinii tolerowane powinno być co najwyżej zaniżenie nasady, inne dopuszczają jej wywyższenie w granicach do 0,5 mm, a nawet 5 mm. W praktyce jednak dość często występują wyższe wzniesienia, nawet kilkucentymetrowe. Ostatecznym efektem jest co najmniej bardzo poważne ograniczenie zdolności do przejęcia spływu.

Stan techniczny

Oddzielnym problemem pozostaje stan techniczny wynikający z czystości wpustów, osadników wpustów, osadników studzienek rewizyjnych oraz sieciowych. W polskich warunkach klimatycznych występują dwa szczególne okresy – późna jesień po opadzie liści oraz wiosna, po ukończeniu akcji „zima”. W pierwszym z nich w pojemnikach (wiadrach) gromadzą się znaczne ilości resztek roślinnych, w drugim – osady mineralne. Ocenia się, że nawet 80-90% piasku użytego w akcji „zima” ostatecznie trafi do kanalizacji deszczowej, przy czym charakterystyczne zmiany temperatur wymuszają powtarzanie zabiegów. Na skutek tej cykliczności wskazane jest co najmniej dwukrotne czyszczenie pojemników oraz osadników – późną jesienią oraz wiosną.

Oczywiście odpowiednio eksploatowane osadniki wpustów i studzienek rewizyjnych nie rozwiążą problemu osadów, ale powinny istotnie ułatwić prace eksploatacyjne na sieciach. Tu pojawia się problem braku odpowiednich standardów w zakresie eksploatacji, z drugiej strony – konieczność uwzględnienia specyfiki konkretnej lokalizacji. Przykładowo – jeżeli dla szeregu elementów wystarczają dwukrotne rutynowe zabiegi (co najmniej kontrola) w okresie roku, to w innych niezbędne są działania częstsze, nawet po każdym większym opadzie.

Próba wprowadzenia standardów

Pod koniec 2016 r. ukazało się specjalne wydawnictwo Izby Gospodarczej Wodociągi Polskie poświęcone zagadnieniom związanym z zagospodarowaniem wód opadowych [2]. Można mieć do niego szereg istotnych zastrzeżeń, ale jest to jakaś próba wprowadzenia pewnych standardów w zakresie projektowania i eksploatacji, a na szczególną uwagę zasługuje na pewno informacja dotycząca tworzenia taryfy w przedmiotowym zakresie. Dlaczego standardy są aż tak ważne? Po prostu nadal brak jest aktualnych standardów eksploatacyjnych odnoszących się do obecnych realiów dla większości sieci uzbrojenia terenu. Lukę tę starają się wypełnić wydawnictwa poszczególnych producentów, jednak stwarza to szereg problemów, np. w trakcie kontroli funkcjonowania urządzeń do oczyszczania wód opadowych. Stąd inicjatywa Izby Gospodarczej Wodociągi Polskie jest tak ważna, aczkolwiek w pracy występuje tendencja do „uśredniania” i w jakimś stopniu zaniżania standardów w stosunku do polskich realiów. Pewny pozostaje jednak brak jednoznacznego wyeksponowania znaczenia czynnika lokalnego. Przecież w odniesieniu m.in. do osadów jest on rozstrzygający.

prof. dr hab. inż. Ziemowit Suligowski



Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij